题目内容

航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统．已知飞机在跑道上加速时能产生的最大加速度为5.0m/s2，当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞．设航空母舰处于静止状态．问：
（1）若要求该飞机滑行160m后起飞，弹射系统必须使飞机具有的初速度至少多大？
（2）若航空母舰上不装弹射系统，要求该飞机仍能从此舰上正常起飞，问该舰甲板至少应多长？
（3）若航空母舰上不装弹射系统，设航空母舰甲板长为160m，为使飞机仍能从此舰上正常起飞，这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，则这个速度至少多大？
（1）设经弹射系统帮助起飞时初速度为
v 0

根据
v2 
-v20
=2ax得，
v 0
=
v2 
-2ax
=
502 
-2×5.0×160
m/s=30m/s，
故若要求该飞机滑行160m后起飞，弹射系统必须使飞机具有的初速度至少为30m/s．
（2）不装弹射系统时，由
v2 
=2ax得x=
v2 
2a
=
502 
2×5.0
m=250m，
故若航空母舰上不装弹射系统，要求该飞机仍能从此舰上正常起飞，该舰甲板至少应250m长．
（3）以航空母舰为参考系，设航空母舰速度为
v 1
，由
v2 
-v20
=2ax，其中
v 0
=0，a=5.0m/s，x=160m，解得v=40m/s，再根据相对速度公式
v 绝对
=
v 相对
+v 牵连
得，
v 1
=
v 绝对
-v=50-40=10m/s，
故若航空母舰上不装弹射系统，设航空母舰甲板长为160m，为使飞机仍能从此舰上正常起飞，这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，则这个速度至少为10m/s．
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